噬菌体（Bacteriophage，简称“噬菌体”或“噬菌病毒”）是一类专门感染细菌的病毒。它们是由蛋白质外壳和内部的遗传物质（DNA或RNA）组成。噬菌体在自然界中广泛存在，能够在细菌的表面附着并将其遗传物质注入细菌细胞内，从而利用细菌的生物机制进行复制。

常见的噬菌体种类

M13噬菌体的结构示意图

噬菌展示技术介绍

历史背景
该技术由George Smith于1985年首创，因其在定向分子进化中的贡献，Smith与Gregory Winter共同获得2018年诺贝尔化学奖。M13因其温和特性（不裂解宿主）成为最常用的展示载体之一。

基本原理
M13噬菌体是一种感染大肠杆菌的丝状噬菌体，其基因组为单链DNA。展示技术的核心是通过基因工程将外源蛋白基因与噬菌体衣壳蛋白（如PIII或pVIII）基因融合，使外源蛋白在噬菌体表面表达。
pIII蛋白：位于噬菌体末端，通常展示单拷贝的大分子蛋白（如抗体片段）。
pVIII蛋白：构成噬菌体主要衣壳，适合展示多拷贝的小肽（如10-20个氨基酸）。

技术流程
1.基因克隆：将目标蛋白或肽的编码基因克隆到M13噬菌体的基因组中，通常是插入到编码噬菌体外壳蛋白的基因中。
2.噬菌体文库构建：转化改造后的M13噬菌体到大肠杆菌中，感染细菌后，噬菌体会在细菌内复制并合成外壳蛋白，同时将目标蛋白或肽展示在噬菌体表面。
3.亲和筛选（Panning）：将噬菌体与固定化的靶分子（如抗原）孵育。洗去未结合的噬菌体，保留特异性结合的噬菌体。
4.扩增与富集：回收结合的噬菌体，感染大肠杆菌扩增，重复筛选3-4轮以提高结合力。
5.鉴定：通过测序或功能实验分析筛选出的噬菌体携带的外源基因。

The general process of biopanning

核心优势
直接基因关联：噬菌体携带外源蛋白的编码基因，便于后续克隆。
高通量筛选：可快速筛选数百万至数十亿个分子。
无需蛋白纯化：展示的蛋白直接用于结合实验。

应用领域
抗体筛选：M13噬菌体展示技术最广泛的应用之一就是单克隆抗体的筛选。通过展示不同抗体片段（如重链或轻链的可变区），可以快速筛选出与特定抗原结合的抗体。这些抗体可以用于疾病诊断、治疗等领域。

疫苗开发：可以利用噬菌体展示技术展示病原体的表面抗原，通过筛选获得与病原物质相互作用的抗原肽，这为疫苗的设计提供了线索。

药物筛选：该技术还可用于小分子药物的筛选，尤其是在寻找靶标分子或蛋白质相互作用方面。例如，通过展示小肽，可以筛选出具有特定生物活性的分子。

蛋白质-蛋白质相互作用研究：利用噬菌体展示技术，可以探究不同蛋白质之间的相互作用。例如，通过展示一个蛋白的特定片段，寻找能够结合该片段的其他蛋白质。

新型酶的开发：通过展示酶活性位点的特定肽，可以筛选出具有所需酶活性的突变体或全新酶。

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部分数据展示
M13 phage Recombinant Rabbit mAb (Biotin Conjugate) (S-1403-13) （货号：S0B1686）

Indirect ELISA binding analysis of M13 phage Recombinant Rabbit mAb (Biotin Conjugate) (S-1403-13)
Coating: M13 phage, 1*10E7 pfu/ml
Primary antibody: M13 phage (Biotin Conjugate) (S-1403-13), from 1μg/ml, 3-fold diluent, 7 points

M13 OneStep ELISA Kit（货号：S0C3033）

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产品信息

 
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